اكتشف الدكتور عامي نافون والبروفيسور زيبولون العازار، عالمان من معهد وايزمان للعلوم، مؤخرًا أن المجموعتين الجزيئيتين اللتين يدرسانهما تتعاونان في أوقات الشدة
في كثير من الأحيان، عندما يصبح شخصان صديقين، يصبح أفراد أسرهم وحتى كلابهم أصدقاء أيضًا. وفي حالة الدكتور عامي نافون والبروفيسور زيبولون العازار، وهما عالمان من معهد وايزمان للعلوم، فإن الصداقة تشمل الجزيئات أيضًا: فقد اكتشفوا مؤخرًا أن المجموعتين الجزيئيتين اللتين يدرسانهما تتعاونان في أوقات الشدة.
يدرس الدكتور عامي نافون البروتيزوم، وهو النظام الرئيسي للخلية "للتخلص من النفايات": يقوم هذا التجميع الجزيئي بتكسير وإعادة تدوير البروتينات التالفة، مثل، على سبيل المثال، البروتينات التي لم يتم طيها بشكل صحيح وبالتالي لا يمكنها أداء وظيفتها في الجسم. يدرس البروفيسور زيبولون إليزار الليزوزوم، وهو آلة إعادة تدوير أخرى، والتي تقوم أيضًا بعمليات التحلل، ولكن ليس بطريقة مستهدفة مثل البروتيازوم. على سبيل المثال، إذا أصبحت الخلية سرطانية، فإن الليزوزوم قد يدمر "بالجملة" أجزاء كاملة من الخلية، ليتسبب في انتحار الخلية.
قرر الدكتور نافون معرفة ما إذا كانت آلتي التدمير هاتين متعاونتين. الجواب على هذا السؤال مهم، لأن التدمير غير السليم للبروتينات يمكن أن يكون قاتلا لصحة الإنسان. يمكن أن تؤدي الأعطال في إعادة تدوير البروتين إلى أمراض مثل التليف الكيسي والأمراض العصبية مثل مرض باركنسون والتصلب الجانبي الضموري. ومع ذلك، فإن إعادة التدوير المفرطة هي سمة من سمات المايلوما المتعددة وأمراض المناعة الذاتية.
ولدراسة العلاقة بين البروتيزوم والليزوزوم، تعاون الدكتور نافون وباحثة ما بعد الدكتوراه الدكتورة إيديث كيريو، وكلاهما من قسم المكافحة البيولوجية، مع البروفيسور إليزار وباحثة ما بعد الدكتوراه الدكتورة نيرا عمار من قسم الكيمياء البيولوجية. تظهر نتائج بحثهم، المنشورة في المجلة العلمية Journal of Biological Chemistry، أن البروتيزوم والليزوزوم يمكنهما بالفعل مساعدة بعضهما البعض عند الحاجة. في بعض الأحيان يواجه البروتيزوم صعوبة في أداء وظيفته، ويتراكم البروتين المخصص للتحلل في الخلية. في هذه الحالة يأتي الليزوزوم إلى العمل. في دراسة أجريت على الخميرة، أظهر العلماء كيف يحدث ذلك: في عملية خلوية تسمى "الالتهام الذاتي"، يتم إرفاق "علامة" لتحديد البروتين المتراكم، مما يشير إلى الليزوزوم بأن مساعدته مطلوبة. بعد ذلك، تقوم المكونات الجزيئية للالتهام الذاتي "بمرافقة" البروتين المتراكم إلى الليزوزوم، الذي يقوم بتكسيره بكفاءة. ويحدث أنه عندما تتعطل آلة إعادة التدوير الأولية للخلية، فإن آلة إعادة التدوير الثانوية تتولى المهمة.
وبناء على هذه النتائج، سيكون من الممكن في المستقبل تطوير أساليب جديدة لعلاج الأمراض التي تتميز بالانهيار غير الطبيعي للبروتينات. على سبيل المثال، إذا كان البروتيزوم لا يعمل بشكل صحيح، فقد يكون من الممكن زيادة نشاطه بمساعدة الليزوزوم - تمامًا كما يساعد الأصدقاء الجيدون بعضهم البعض في أوقات الحاجة.
